在“双碳”政策驱动下,全球列国纷繁加大新能源汽车普及力度,新能源汽车销量不竭攀升,按照研究机构EVTank发布的数据显示:2022年全球新能源汽车销量到达1082.4万辆,同比增长61.6%。

新能源汽车产销暴增,鞭策锂电池需求的迅猛增长,做为锂离子电池必不成少的关键质料,负极质料的市场规模也不竭扩大。据悉,2015~2021年间,全球负极质料市场规模持续增长,年复合增长率接近20%。

锂电负极质料是锂电池四大主材之一,在锂电池中起到能量贮存和释放的感化,次要影响锂电池的初次效率、轮回性能、电池容量、能量密度、平安性能等,目前以石墨负极为支流。现阶段贸易化石墨负极质料比容量已接近理论值极限,提拔空间很小。跟着市场对新能源汽车续航里程的要求不竭进步,开展克容量更高的新型负极质料,提拔锂电池的能量密度成为需要。

表 石墨负极质料与硅基负极质料比照

类型

天然石墨负极质料

人造石墨负极质料

硅基负极质料

原质料

鳞片石墨

石油焦、沥青胶、针状焦等

碳质料、纳米化硅等

理论容量

340-370mAh/g

310-360 mAh/g

400-4000 mAh/g

初次效率

>93%

>93%

>77%

轮回寿命

一般

较好

较差

平安性

较好

较好

一般

倍率性

一般

一般

较好

成本

较低

较低

较高

长处

能量密度高,加工性能好

膨胀低,轮回性能好

能量密度高

缺点

电解液相容性较差,膨胀较大

能量密度低,加工性能差

膨胀大,初次效率低,轮回性能差

硅质料因为具有极高的能量密度(理论比容量为4200mAh/g,是石墨负极质料的 10 倍),通过改性可实现高容量和较长的利用寿命,有望成为下一代高能量密度锂电池的负极质料研发的支流标的目的。

跟着特斯拉,宁德时代等企业相继量产利用硅碳负极的高密度动力电池产物,硅碳负极需求井喷,机构预测2025年全球硅基负极需求量有望到达20万吨,硅基负极质料成为行业规划的热点。

下面,我们统计了规划硅基负极质料的相关企业:(若有遗漏,敬请弥补!)

公司

股票代码

硅基负极产物类别

产能

贝特瑞

835185

硅氧/硅碳

已有0.6万吨/年;在建4万吨/年

杉杉股份

600884

硅氧/硅碳

已有20吨/月(硅氧);在建4万吨

璞泰来

603659

硅氧/硅碳

胜华新材

603026

硅碳

已有0.1万吨/年;在建5万吨/年

翔丰华

300890

硅碳

中试阶段

硅宝科技

300019

硅碳

已有50吨/年;在建1万吨/年

天目先导

硅氧/硅碳

已有8000吨/年;在建15万吨/年

凯金能源

硅氧/纳米硅

300吨/年

杰瑞股份

002353

硅氧/硅碳

在建2万吨/年

中科电气

300035

国轩高科

002074

硅碳

已有5000吨/年

新安股份

600596

硅氧/硅碳

金硅科技

硅碳/纯硅

在建1万吨/年纯硅、10万吨以上硅碳负极

信越化学

硅氧

昭和电工

硅碳

大洲电子

硅氧

已有2000吨/年;方案实现2024岁尾1万吨/年

Group 14

硅碳

已有120吨/年;在建1.2万吨

AmPRius

HESO已有400吨/年产能,2025年达产2万吨/年

Sila Nano

纯硅

Enevate

70%以上纯硅

NEO Battery

在建240吨/年

一、 贝特瑞(835185)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第1张

贝特瑞新质料集团股份有限公司成立于2000年8月,是一家锂离子二次电池用正负极质料专业化消费厂家,核心产物为锂离子电池负极质料、正极质料及石墨烯质料,此中,负极产物包罗天然石墨、人造石墨、硅基等新型负极质料。据领会,做为国内率先规模量产硅基负极的企业,目前已经进入了松下-特斯拉、三星供给链。

贝特瑞从2006年起头停止硅基负极质料的手艺研发,手艺道路包罗了硅氧负极质料和硅碳负极质料两种,第三代硅碳负极质料比容量已提拔至 1500mAh/g,硅氧负极质料部门产物比容量也已到达 1600mAh/g 以上。目前,拥有硅基负极质料产能0.6 万吨/年,在建产能4万吨项目,估计2023年12月底前建成投产年产1.5万吨,2028年前实现全面达产。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第2张

图 贝特瑞的硅碳和硅氧负极质料

二、 杉杉股份(600884)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第3张

宁波杉杉股份有限公司成立于1992年,是全球手艺规模领先的锂电质料综合供给商,营业涵盖锂电池正极质料、负极质料和电解液等。此中,锂电池负极质料产物包罗人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、复合石墨及硅基负极质料。

在硅基负极质料方面,杉杉股份掌握硅基负极质料前驱体批量化合成核心手艺,打破了预锂化硅质料嵌入平均性手艺瓶颈,可供给高容量、高首效、长轮回系列硅氧复合质料,以及高倍率性能硅碳复合质料。

硅基负极以氧化亚硅为主,2019年建成月产 20 吨硅氧产物产线,2021年出货量在百吨摆布;规划产能4万吨/年锂离子电池硅基负极质料,一期1万吨方案于23年投产,二期3万吨估计2025年岁尾投产。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第4张

图 杉杉股份硅氧/硅碳负极产物 来源:杉杉股份官网,信达证券

三、 璞泰来(603659.SH)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第5张

璞泰来成⽴于2012年11⽉,努力于成为全球领先的新能源电池关键质料及主动化设备的综合处理计划供给商,主营营业涵盖负极质料及石墨化、膜质料及涂覆、主动扮装备等。

璞泰来在新的负极手艺范畴如硅碳、硅氧、硬碳等范畴均有响应的研发和手艺规划。硅氧负极质料方面,璞泰来目前已接到客户的硅氧订单,一些大客户也正在积极评测,谋划在江苏溧阳和江西奉新进一步扩产;硅碳负极的产物定位是3代负极硅手艺,气象CVD纳米硅掺杂石墨或者硬碳的手艺,产物已完成前期的小试和送样,目前正在建立中试产线,估计在2023年中能够完成中试,按照客户需求起头筹建量产产能。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第6张

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第7张

图 璞泰来硅碳和硅氧负极质料

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第8张

四、 胜华新材(603026)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第9张

胜华新质料集团股份有限公司成立于2002年,是国内电解液溶剂龙头企业。在一体化规划电解液的同时,胜华新材也在不竭丰硕锂电质料产物矩阵,目前已规划硅基负极质料、动力电池添加剂、新型导电剂等锂电质料。

在硅基负极质料方面,胜华新材具备必然的手艺积累,实现硅碳负极四代手艺的全面规划,已经建成产能1000吨/年硅碳负极质料;目前正在规划建立5万吨/年新产能,此中子公司东营胜华盈立异质料有限公司2万吨/年硅基负极产能估计2023岁尾建成投产,合资子公司胜华新质料科技(眉山)有限公司3万吨/年硅基负极产能估计2024年4月投产。

五、 翔丰华(300890)国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第10张

深圳市翔丰华新能源质料有限公司成立于2009年6月,是一家集研发、消费和销售锂离子电池用高端石墨类、硅碳类负极质料和石墨烯等新型碳素质料为一体的高新手艺企业。

在负极质料范畴,公司已构成较为完整的产物线,对峙人造石墨和天然石墨并重的手艺道路,并积极开发新型碳负极质料处理计划,开发的硅碳负极质料产物处于中试阶段,具备财产化根本前提。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第11张

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第12张

图 翔丰华硅碳和硅氧负极质料

六、 硅宝科技(300019)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第13张

成都硅宝科技股份有限公司成立于1998年,次要处置有机硅密封胶等新质料的研发、消费,同时积极规划新能源、锂电池质料行业,鼎力开展硅碳负极质料,逐渐构成双主业开展形式。

硅宝科技早在2016年便起头规划硅碳负极质料范畴。2019年建成50吨/年试消费线,产物已通过数家电池厂商测评并实现小批量供货。2021年,成立全资子公司——硅宝(眉山)新能源质料有限公司,方案总投资5.6亿元,新建1万吨/年锂电池用硅碳负极质料等项目。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第14张

图 硅宝科技硅碳负极质料

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第15张

图 2021年12月2日,硅宝科技“5万吨/年锂电池用硅碳负极质料及公用粘合剂项目”正式落地眉山

七、 天目先导国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第16张

溧阳天目先导电池质料科技有限公司成立于2017年,专注于锂离子电池高端纳米硅基负极、固态电解量、石墨负极、钠离子负极等质料的研发、消费和销售。官网材料显示,天目先导的产物已进入全面量产阶段,年产能达8000吨,可以满足能量密度高于300Wh/kg及700Wh/L的高性能锂离子电池的需求。

目前还在不竭扩产中:2022年4月,天目先导纳米硅基负极项目在溧阳开工,项目总投资20亿元,一期项目投资10亿元,达产后可年产5万吨新型纳米硅基负极产物;2022年12月,天目先导新型高端纳米硅负极质料西南基地项目签约成都,拟投资50亿建立年产3000吨高端纳米硅质料、10万吨高端硅基负极质料和3万吨新型纳米硅质料西南消费基地。

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国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第18张

图 天目先导第二代氧化亚硅负极质料(高首效)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第19张

图 天目先导纳米硅碳复合负极质料

八、 凯金能源

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第20张

广东凯金新能源科技股份有限公司成立于2012年,专注于碳负极、硅负极等锂离子电池负极质料的研发、消费和销售。

凯金新能源硅基负极质料次要集中在氧化亚硅和纳米硅两个方面,在该手艺范畴拥有成熟的量产手艺工艺道路。氧化亚硅负极质料已开发至第三代,初次效率从第一代的77%(容量≥1600mAh/g)已提拔至第三代的90%(容量≥1400 mAh/g);纳米硅负极质料也已开发至第三代,容量≥1500mAh/g,初次效率≥87%。

截至2021年12月,凯金新能源具备300吨的硅基负极质料的年产能,且已实现对宁德时代等出名客户的批量出货。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第21张

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第22张

图 凯金能源硅负极质料

九、 杰瑞股份(002353)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第23张

杰瑞股份成立于1999年,次要处置油气田设备、手艺工程办事及油田开发,是民营油服范畴龙头企业,2010年在深交所上市。

在油气范畴营业不竭深耕的同时,2021年杰瑞股份施行了“油气财产”和“新能源财产”双主业战略,努力于新能源锂电池最前沿的质料消费与造造。2021年9月发布《关于拟投资锂离子电池负极质料一体化项目标通知布告》,正式进入锂电范畴。

2022年3月11日,杰瑞在甘肃天水的10万吨锂电池负极质料项目开工,拟建立10万吨人造石墨和2万吨硅碳、硅氧负极质料产能,估计9月建成,岁尾投产试运营。

2022年11月30日,子公司杰瑞新能源与嘉庚立异尝试室举行了战略合做协议签约仪式,拟设立合资公司,配合推进硅碳纯品、氧化亚硅纯品及硅基复合负极质料的研发和消费。

十、 中科电气(300035)国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第24张

湖南中科电气股份有限公司成立于2004年4月,主营营业涵括磁电配备及新能源锂电池负极质料。此中,锂电池负极产物包罗天然石墨、人造石墨、以及硅炭、硅氧、软碳、硬碳等新型负极质料。

中科电气在硅基负极上也具备手艺和相关产物积累,目前已建立完成中试产线,并有产物向客户停止送样测试。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第25张

图 中科电气负极产物研发多标的目的同时规划(部门研发项目及性能) 来源:公司通知布告,华福证券

十一、 国轩高科(002074)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第26张

国轩高科成立于2006年,是国内最早处置新能源汽车动力电池自主研发、消费和销售的企业之一。公司次要产物为磷酸铁锂质料及电芯、电池组等,普遍应用于纯电动汽车、储能等范畴。

在硅基负极质料方面,国轩高科已掌握硅基负极质料外表改性及质料预锂化等关键手艺,目前已具备5000吨硅碳负极质料的消费才能。

十二、 新安股份(600596)国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第27张

做为国内除草剂草甘膦和有机硅单体消费龙头企业,新安股份近年来不竭将现有产能和手艺向新能源质料范畴延伸,在硅基负极质料方面,新安股份硅碳负极项目目前处于中试阶段。

此外,1月3日,新安股份披露对外收买计划,拟通过收买锂离子电池负极质料企业金灿科技55%股权。金灿科技次要产物包罗人造石墨、天然石墨和硅氧负极质料,此次收买将有助于新安股份加快新能源赛道战略规划,拓展负极质料的应用研发及财产化才能。

十三、 金硅科技国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第28张

湖南金硅科技有限公司成立于2020年,是一家专业研发、消费和销售高性能锂电池用石墨、硅基负极质料及其前驱体的高新手艺企业。

硅基负极产物方面,金硅科技开发的氧化亚硅前驱体具有非晶态、杂量含量低等长处,且造形成本低,是氧化亚硅/碳复合负极核心原质料;其氧化亚硅/碳复合负极产物具有高容量、高首效、高倍率、长轮回等特点,其克容量达1650mAh/g,初次效率94%以上,可满足8C放电,轮回1500周以上的利用要求,产物性能居国际领先地位。

目前,金硅科技年产11000吨锂离子电池负极质料项目,一期10000吨石墨负极产线和1000吨氧化亚硅前驱体产线已于2022年9月达产,二期规划在‘中国碳谷财产园’建立10000吨纯硅负极产线,实现年产10万吨以上硅碳复合负极产能,方案于2025年实现全面达产。

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图 金硅科技氧化亚硅负极产物品种及参数

十四、 信越化学

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第30张

信越化学主营半导体、有机硅和高分子等财产,硅氧负极专利数行业领先。SiO(一氧化硅)等硅基质料做为高容量、高功率锂离子电池的正极质料,信越通过独有的办法,胜利地付与了SiO粒子导电性,使其做为高容量、高输出锂离子电池的负极质料得到了适用化。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第31张

图 KSC 系列锂离子电池用硅基负极质料

十五、 日本昭和电工(日立化成)

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第32张

昭和电工在锂电行业次要处置以电极用添加剂、负极质料、铝塑膜等营业为主。此中,负极质料不断是昭和电工规划的重点标的目的:在2017年昭和电工一举收买德国SGL集团后,成为全球更大的人造石墨电极消费商;2020年昭和电工收买了日本负极质料消费商日立化成。日立化成是目前全球更大的硅碳质料公司之一,其主打硅基负极质料由人造石墨和10%的硅碳质料复合而成,比容量超越550 mAh/g。

十六、 韩国大洲电子

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第33张

韩国大洲成立于1981年,是韩国更大的硅负极供给商,通过在三维纳米构造中平均控造硅微粒和硅酸盐纳米颗粒,得到硅复合氧化物,然后参加到现有碳基负极质料中(5~25wt%),将负极容量从350mAh/g大幅提拔至400~600mAh/g,产物品牌为DMSO,包罗DMSO Hxx和DMSO HCE 8516两个系列。

据韩国媒体报导,大洲电子方案到2024岁尾之前,将现丰年产2000吨硅负极复合氧化物消费线扩建至10000吨,到2025年将其产能扩大到20000吨,到2027年扩大到40000吨,以共同市场需求的增长。

据领会,大洲电子2019年起头为LG Energy Solution供给硅负极质料,硅负极产物也应用于现代汽车的IONIQ6。

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国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第35张

图 大洲电子DMSO Hxx和DMSO HCE 8516系列产物规格

十七、 美国Group 14公司国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第36张

Group 14 Technologies成立于2016年,专注于研发作产动力电池用硅碳负极质料,旗舰产物SCC55™ 是一种不变的硅碳复合负极,容量是锂电传统石墨负极的五倍,能量密度超出跨越 50%,其奇特的硬碳基收架使硅连结最抱负的形式——无定形、纳米级和碳包裹,在锂离子电池轮回时表示出超卓的初次效率和轮回利用寿命。

SCC55™与石墨完全兼容,即便混合比例为 20%,也能在 1000 次轮回后将能量密度进步 30%。

2021 年 4 月在华盛顿启动了其第一家BAM工场,年产硅碳复合负极质料SCC55™ 120 吨。为了满足全球电池造造商和汽车原始设备造造商 (OEM) 快速增长的需求,Group14 正在全球范畴内积极建立 BAM 工场,目前正规划在韩国(与 SK Inc 合资)、美国华盛顿建立别的 2 家 BAM 工场,每年将消费 12,000 吨或更多的 SCC55™。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第37张

图 SCC55™ 可为锂电池供给与石墨负极相媲美的高初次轮回效率,并优于市场上其他手艺(例如氧化硅 (SiOx))的处理计划。

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十八、 美国Amprius

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美国安普瑞斯(Amprius)公司成立于 2008 年,是一家开发超高能量密度锂离子电池及其硅纳米线负极的公司,以其100%硅纳米线手艺闻名。通过在集流体外表原位生长出定向摆列的硅纳米线构成硅纳米阵列负极,制止了常规硅颗粒在脱嵌锂过程大的体积变革招致失效问题。硅纳米线(阵列)负极构造在脱嵌锂过程中表现了很好的可逆性,也有着十分凸起的电化学性能,硅纳米线的克容量到达3400mAh/g,初次效率到达94%以上,且具有阵列构造的硅纳米线无论从机械不变性仍是电化学过程的传量都十分有利。

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国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第41张

图 Amprius硅纳米线负极构造及其克容量和轮回性能

Amprius于2012年进入中国,设立南京安普瑞斯有限公司,次要围绕硅质料系统停止一系列的研究开发及深耕预锂化手艺,主打硅负极产物——“HESO”,目前已经能够实现1400mAh/g可逆容量,且2V前提下初次效率能够到达93%。

2022年11月8日,博赛利斯(南京)有限公司位于合肥庐江的2万吨新型硅负极质料消费基地项目一期投产,产能400吨/年纯HESO质料,估计2025岁首年月全数达产。

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图 纯HESO质料产能规划

十九、 美国Sila Nano

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第43张

Sila Nano成立于2011年,定位为“只做电芯负极质料,不做电芯”,专注研发硅负极质料。与目前支流的将部门硅掺入石墨中的负极手艺差别,Sila Nano的目的是将负极中的石墨100%替代为硅,即“全硅负极质料”。

Sila Nano全硅负极质料接纳纳米微孔的构造,能够包容更多的锂离子,从而增加电芯的能量密度,可将电芯能量密度进步20-40%。别的,Sila硅负极质料与现有的电池造造工艺和工场完全兼容,可适应膨胀以连结轮回和利用寿命、充电性能和平安性。

2022年5月,梅赛德斯-奔跑与Sila Nano达成合做,将Sila开发的高硅基负极质料应用于2025年推出梅赛德斯-奔跑G-Class电动车上。

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图 Sila硅负极质料

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第45张

图 Sila硅负极质料将显著提拔锂电池的能量密度 (Wh/L)

二十、 美国Enevate

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Enevate成立于 2005 年,是努力于鞭策硅基负极在新型锂离子电池中应用。

Enevate的XFC-Energy TM负极利用了 70% 以上的纯元素硅。自支持式和整体式阳极不含粘合剂且多孔。Enevate 的以硅为主的负极质料具有约 3,000 mAh/g 的可用比容量,几乎比当今电动汽车中利用的传统石墨电池超出跨越一个数量级。Enevate 硅负极初始库仑效率为 93%,轮回过程中的库仑效率与传统石墨电池类似。

此外,接纳 XFC-Energy TM手艺的锂离子电池质料成本低于传统锂离子电池,且可在短短 5 分钟内完成充电。

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图 XFC-Energy TM负极

二十一、 加拿大NEO Battery国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第48张

NEO Battery Materials Ltd. 总部位于加拿大温哥华,专注于用于电动汽车和储能应用的锂离子电池质料。

NEO专注于通过其专有的单步纳米涂层工艺消费硅负极质料NBMSiDE,NBMSiDE-P100、NBMSiDE-P200 和 NBMSiDE-C100 那三种产物均接纳 NEO 专有的纳米涂层手艺造造,基于纯度至少为 99.95% 的冶金级硅。NEO的产物均实现了大于86%的初始库仑效率(ICE)和高比容量(>2500 mAh/g)。此外,当NEO的硅与现有的石墨负极混应时,能够获得 92% 或更高的 ICE。与传统的冶金硅基颗粒比拟,NEO 的手艺显着进步了利用寿命和轮回不变性。公司方案到 2022 岁尾实现那些质料的半贸易规模消费。

国内外21家锂电池硅基负极材料企业盘点  第49张

2023年1月17日,NEO 颁布发表其韩国京畿道平泽市的硅负极工场建立答应获批,该工场初始产能为240 吨/年,可以为多达 160,000 辆电动汽车供给硅负极,NEO方案将成熟产能目的定为至少 2,000 吨/年。

2022年1月25日,NEO 颁布发表将于2月成立美国子公司NBM America Ltd.,以扩展美国营业。